Нагревательный элемент тэн что это
Виды электрических ТЭНов для нагревателей
Использование электронагревателей дома — это гарантия постоянного наличия теплой воды. Главным элементом любого водонагревательного прибора по праву является ТЭН. Именно это устройство обеспечивает нагревание и поддержку определенной температуры в бойлере. Сегодня мы рассмотрим подробно виды трубчатых нагревателей для бойлеров.
Описание и классификация трубчатых электронагревателей
ТЭН внешне представляет собой трубку, которая содержит резистивный нагревательный элемент. Именно по этому элементу и проходит электричество. Корпус нагревателя выполняют из металлов способных хорошо пропускать тепло и электричество. Обычно используется медь, нержавеющие и углеродистые металлы.
Для нагрева жидкости применяют два основных типа ТЭН:
Выбирая нагреватель важно четко понимать, какой именно тип лучше подойдет к имеющимся эксплуатационным условиям.
«Мокрый» ТЭН
Нагреватель открытого типа имеет непосредственный контакт с водой. Тонкая проволока из нихрома намотана по спиральному типу, является отличным проводником для электрического тока. В первую очередь она передает тепло кварцу, который заполняет пустоты внутри корпуса, а уже затем тепло переходит к корпусу и прогревает окружающую среду. Классифицируют такие ТЭН по следующим техническим принципам:
В производстве трубчатых нагревателей открытого типа применяют нержавеющую сталь или медные сплавы. Эти материалы менее податливы окислительным процессам. К преимуществам такого ТЭН можно отнести легкость установки и замены. А также рыночную цену. Только из-за беспрерывного нахождения в воде нагреватель быстро покрывается солевыми отложениями и выходит из строя. Плюс, открытый ТЭН потребляет много электричества.
«Сухой» ТЭН
Закрытый ТЭН является изолированным элементом нагрева и располагается в закрытой колбе из керамики. Качество колбы напрямую влияет на прочность всей конструкции нагревателя и срок его службы. Производители нагревателя для защитной оболочки применяют силикат магния или стеатит. Само нагревательное устройство выполнено из нержавеющего металла. Вода нагревается за счет тепловой проводимости защитной колбы. Технология производства обеспечивает безопасную эксплуатацию из-за отсутствия риска коротких замыканий. Помимо всего, сухой ТЭН дольше функционирует по сравнению с мокрым нагревателем и более экономичен в эксплуатации. К недостаткам можно отнести лишь то, что каждый нагреватель данного типа изготавливается для конкретных моделей водонагревателей и не может использоваться для других бойлеров.
Сухой ТЭН керамический
Для бойлеров и водонагревателей можно использовать также сухие керамические ТЭНы в колбе из нержавеющей стали. Керамические нагреватели из стеатита более дорогие, чем металлические трубчатые нагреватели, но они служат намного дольше. Компания Полимернагрев изготавливает сухие ТЭНы керамические с диаметрами 42 и 34 мм. Длина нагревателей, тип подключения, колба и другие параметры изготавливаются под заказ с индивидуальными требованиями. У нас можно заказать изготовление даже одного нагревателя, а при заказе нескольких ТЭНов предоставляется скидка. Стоимость и сроки изготовления уточняйте у наших менеджеров по телефону или через электронную почту.
Как выбрать?
Длительность работы нагревателя зависит от многих факторов: условия эксплуатации, скачки напряжения и т. д. Открытый ТЭН в среднем работает около 5 лет, а срок работы мокрого нагревателя достигает 10—15 лет. При выборе нагревательного устройства важно учесть режим работы, частоту технических работ, объем нагреваемой жидкости, время нагрева и мн. др. Получить информацию по интересующим вопросам вы всегда можете у специалистов «Полимернагрев» воспользовавшись контактами на сайте. Мы проведем все необходимые расчеты именно для вашего водонагревателя. Также вы можете сравнить несколько типов ТЭН и подобрать для себя самый оптимальный вариант.
Разнообразие форм и видов ТЭНов
Существуют стандартные формы ТЭНов:
Такие варианты могут быть изготовлены на базе простых производственных комплексов. Процесс их изготовления занимает мало времени, подлежит строгой регламентации и регулируется ГОСТом. Стандартные формы ТЭНов используются для решения типовых задач. Как можно понять из рисунка, форма отражается в наименовании ТЭНа, и обозначается с помощью буквы “Ф”.
Ф1 – линейная конструкция, представляющая из себя прямую металлическую трубку с нагревательным элементом и наполнителем внутри. Такие устройства называют прямыми электрическими ТЭНами. Нагреватели такой формы, как правило, используются для воздушных сред.
Для усиления теплоотдачи на ТЭН устанавливается оребрение: для этого на поверхности нагревателя закрепляется ребристая лента из нержавеющей или углеродистой стали. Она увеличивает поверхность, контактирующую с воздухом, что способствует усилению теплоотдачи в несколько раз. Установка оребрения увеличивает стоимость нагревательного элемента, но полностью окупает себя.
Ф7 называют “скрепкой” из-за дополнительной петли, которую образует его трубка. Таких петель может быть несколько, что в пропорциональное количество раз увеличивает развертку ТЭНа, площадь контакта с нагреваемой средой и позволяет достичь больших мощностей. Все вышеперечисленное ускоряет процесс нагрева и повышает количество выделяемого тепла. Благодаря высокой скорости подъема температуры время работы ТЭНа сокращается, что увеличивает срок его работоспособности в несколько раз. Поэтому электронагреватели типа Ф7 используются для быстрого контактного нагрева масла и воды.
Какими еще бывают ТЭНы?
Существует ряд современных нагревательных элементов, которые могут принимать любую форму. Их называют гибкими ТЭНами. Они используются в тех областях жизни и производства, которые требуют от нагревательного элемента повторения формы нагреваемого объекта: в горячеканальных системах, в плитах прессов, при производстве упаковочного оборудования, а также для подогрева элементов, которые нельзя защитить от резких колебаний температур или вибрации.
Например, гибкие ТЭНы GC-Flex могут обеспечить нагрев внешней оболочки до 600 градусов. Благодаря оплетке из никелевой проволоки, которая полностью заполняет неровности пресс-формы, они обеспечивают оптимальную теплопередачу. Такие нагревательные элементы могут быть использованы в экструдерах и термопластавтоматах, а также для равномерного прогрева пресс-форм.
Изготовление ТЭНов на заказ
Достаточно ли описанных нами видов электрических нагревателей для решения всех задач, с которыми сталкиваются быт и промышленность? Определенно нет. Из-за высокой конкуренции во всех сферах, начиная от крупного производства и заканчивая бытовой техникой, почти каждый день появляются новые и новые формы и виды приборов, требующих установки ТЭНов нестандартной формы и размера. ТЭНы с необычным креплением, повышенной мощностью и усиленной защитой против агрессивных условий среды также потребуют изготовления по чертежам заказчика.
Специалисты производственной компании “Марион” готовы в кратчайшие сроки осуществить необходимые расчеты, проверить соответствие продукции стандартам качества и, конечно, изготовить электронагреватели под заказ в соответствии с чертежами и эскизами заказчика, а затем доставить по всей территории России.
Итоги
Широкий спектр форм трубчатых электронагревателей позволяет решать самые разные задачи, от производственных до бытовых. Иногда стандартные формы ТЭНов не в состоянии с этим справиться. В этом случае возможно изготовление изделия нужной формы и характеристик на заказ.
Устройство ТЭН: конструкция и принцип работы трубчатого нагревателя
Как устроен электрический ТЭН? Как он работает? В чем заключаются особенности его конструкции? Как рассчитать спираль нагревателя? Ответы на эти вопросы вы найдете в статье.
Устройство электрического ТЭНа
Конструкция ТЭНов включает в себя следующие составляющие:
Спираль полностью загерметизирована в металлической трубке и соединена с контактным стержнем, наружный край которого имеет необходимые выступы для соединения с элементом, подающим электрический ток. Такая конструкция ТЭНов исключает возможность короткого замыкания и обеспечивает равномерное распределение нагрева по всей поверхности металлической трубки.
Изолирующим наполнителем спирали от трубки тэна, является периклаз, минерал состоящий из оксида магния иногда с примесями оксида железа, оксида марганца и оксида цинка.
Металлическая трубка нагревателя изготавливается из сплавов:
Она может иметь различный диаметр, от 6 до 19 мм. Конструкцию блочного тэна возможно укомплектовать датчиком температуры и предохранителем от перегрева.
Выбор металлов и их сплавов зависит от рабочей среды ТЭНа. Это могут быть щелочи и кислоты, воздух с низкой и высокой концентрацией активных газов, различные металлические поверхности, которые будут соприкасаться с ТЭНом, жировые соединения и водные растворы.
В качестве нагревательного элемента выступает токопроводящая фехралевая или нихромовая спираль. Фехралевая спираль представляет собой железный сплав с добавками меди, марганца, алюминия, титана и других металлов. Основными достоинствами спирали из фехраля или его разновидностей (еврофехраля, суперфехраля) являются низкая цена, высокое удельное сопротивление и жаропрочность.
Спираль из нихрома представляет собой сплав никеля и хрома и обладает теми же характеристиками, что и фехралевая, но основное отличие фехралевой и нихромовой спиралей – в открытом виде удельная температура работы: фехралевая спираль выдерживает максимальный разогрев до +1400 °С, а спирали из нихрома до 1200 °С.
Контактный стержень может иметь патронную либо одноконцевую форму. По сфере эксплуатации часто различают воздушные, водные или масляные ТЭНы. Нагревательные элементы, которые используются в различных газообразных сферах, также относят к воздушным.
Принцип работы ТЭНа
Преимущества и недостатки ТЭНов
Популярность электрического нагревательных элементов подобного плана обусловлена их высокой надежностью, разнообразием форм, длительным сроком эксплуатации, возможностью работать в самых разных условиях, как в бытовых, так и в производственных приборах и установках.
Недостатки:
Методика расчета спирали нагревателя ТЭНа
Самый простой способ расчета спирали – по таблице токовых нагрузок. Если такой способ по каким-либо причинам не может быть использован, то следует обратиться к формуле допустимой удельной мощности, которая является соотношением мощности нагрева спирали в Вт к площади поверхности спирали. Расчет выполняется в зависимости от температуры поверхности нагревателя и скорости отведения от нее тепла.
В большинстве случаев мощность спирали ТЭНа закладывается производителями в диапазоне от 0,01 до 12 КВт. Максимально возможная мощность подбирается в зависимости от следующих показателей:
Нарушения удельной мощности ТЭНа
Для того, чтобы ТЭН работал в рамках эксплуатационных параметров, необходимо, чтобы удельная мощность соответствовала допустимым нормам. Значительное превышение или снижение удельной мощности может привести к сбоям в работе элемента. Если при снижении мощностей ТЭН не сможет обеспечить необходимую теплоотдачу, то в случае значительного увеличения мощности он может перегореть, и потребуется его замена.
Итоги
Устройство ТЭНа – продукт многолетней разработки. Долгий путь его создания привел к тому, что конструкция трубчатого нагревательного элемента позволяет получить максимум тепла при минимальных затратах и вложениях, недостатки этого типа нагревательных элементов весьма условны и легко решаемы, а расчеты, необходимые для корректной эксплуатации, просты в выполнении.
Какой нагревательный элемент лучше в конвекторе
Устанавливаемый в конвектор нагревательный элемент позволяет обогревать помещение без использования жидкого теплоносителя. Источником питания оборудования является электричество. ТЭНы характеризуются различным строением, материалами, эффективностью и областью применения.
Нагревательный элемент для конвектора — что это такое
Под ТЭНом подразумевается малогабаритное устройство, которое встраивается в нижнюю часть корпуса радиатора. Принцип действия прибора основан на преобразовании электрической энергии в тепловую. Так как расходный ресурс относительно дорогой, такие конвекторы чаще применяются в качестве дополнительного обогрева воздуха.
Все нагревательные элементы условно подразделяются на 2 группы. Устройство открытого типа характеризуется степенью электрозащищенности с маркировкой IP21. Управление осуществляется посредством механического термостата. Прибор закрытого типа оснащен электронным терморегулятором, запрограммированным на конкретные или настраиваемые значения температур. Для конвекторов с подобным оборудованием свойственны экономичное потребление энергии и защищенность на уровне IP24.
Типы электрических нагревателей
Конструктивно нагревательные элементы представлены в разном исполнении. Соответственно от того, какой именно встроен ТЭН, принцип действия и технические характеристики конвектора имеют свои отличительные черты, достоинства, недостатки. Перед выбором того или иного конвекторного радиатора важно заранее ознакомиться с этими аспектами.
Stitch (Стич)
Название нагревательного элемента в переводе с английского языка означает «шить» или «стегать». В России чаще встречается понятие игольчатый ТЭН. Конструктивно прибор представлен диэлектрической пластиной и непрерывной токопроводящей нитью накаливания. Она изготавливается из сплава никеля с хромом, покрывается изоляционным от кислорода термостойким лаком. Проволока образует множество петель по обе стороны плоского основания.
Производители, как правило, устанавливают 2 подобных нагревателя. Электрический конвектор с игольчатыми ТЭНами имеют следующие достоинства:
Из недостатков отмечается прямой контакт с кислородом, что способствует понижению показателя влажности в помещении. При попадании на раскаленную проволоку пыли существует риск образования искрения и возгорания. Тонкая нить накаливания характеризуется хрупкостью, поэтому радиаторы служат недолго.
Важно! Нагревательный элемент типа стич не имеют дополнительной защиты от прямого контакта с водой. Этот факт ограничивает область применения только сухими помещениями.
Трубчатый
Элементы трубчатого типа представлены колбой из высокопрочной стали. Наполнителем емкости является мелкофракционный песок из кварца, керамики или магния. Чтобы смесь не высыпалась прибор оснащен заглушками. Нагревание минерального диэлектрика происходит посредством пропущенной внутри нихромовой нити.
Для увеличения диапазона охватываемого воздуха дополнительно к колбе закрепляются плоские или спиралевидные элементы из алюминия с высоким коэффициентом проводимости тепла. Оребрение каждый производитель разрабатывает по своей технологии. Однако теплоотдача конвекторов с трубчатым нагревателем различного исполнения практически одинакова.
Сравнительно с игольчатым ТЭНом нить накаливания у трубчатого элемента изолирована от пыли, влаги и кислорода. Это позволяет увеличить срок ее эксплуатации примерно в 1,5-2 раза. Использование радиатора во влажных помещениях допускается, так как чаще производители обеспечивают степень защиты с маркировкой IP24.
Важно! Несмотря на защиту от брызг конвекторы относительно источников воды рекомендуется ставить на расстоянии более 0,6-1 м.
Теплоотдача нагревательного элемента с оребрением происходит через несколько минут, которые уходят на передачу энергии минеральному наполнителю (то же самое можно сказать и про остывание). Прилегает алюминиевый рефлектор к основной рабочей части неплотно, поэтому происходит частичная потеря тепла. Из-за этого энергопотребление увеличивается. Металл во время теплового расширения и сужения нередко издает потрескивающий звук, так как процесс протекает неравномерно.
Монолитный
Нагреватель в сплошном исполнении исключает недостатки игольчатого и трубчатого типа. Причиной тому является расположение нити накаливания внутри цельнолитой конструкции силуминовой колбы с Х-образным оребрением. В качестве наполнителя чаще используется кварц.
Все достоинства радиатора обуславливает монолитный тип нагревателя и однородность металлической конструкции. В частности, отсутствует звуковое сопровождение, никель-хромовая проволока изолирована от окружающей среды и долго служит, потери тепла сведены к минимуму, на относительную влажность оборудования влияния не оказывает. Область применения ограничений относительно внутренних помещений практически не имеет. К недостаткам относится сравнительно высокая стоимость.
Какой конвектор выбрать, на что обращать внимание
Определиться с тем, монолитный нагреватель, стич или тэн — что лучше выбрать, позволяет осведомленность относительно устройства, энергопотребления и теплоотдачи электрических элементов, обслуживания. В инструкции к применению конкретного продукта, производитель всегда указывает мощность оборудования, степень влагозащищенности, оснащение теми или иными приборами: регуляторы, датчики, таймеры, выключатели. В качестве дополнения устройство может быть оснащено ионизатором, увлажнителем воздуха, защитой от опрокидывания, блокировкой от детей и пультом дистанционного управления.
Мощность радиатора рассчитывается исходя из применения относительно основного или второстепенного источника тепла. Так, для постоянного использования конвектора в маленькой спальне достаточно 0,5 кВт/ч, для гостиной в 20 кв. метров хватит 1,5 кВт/ч, а для двух помещений понадобится не менее 3 кВт/ч. Для дополнительного обогрева расчеты делятся примерно на 1,7-2.
Рекомендации по выбору
В независимости от типа нагревательного элемента устанавливать конвектор нужно там, где воздух может свободно циркулировать. Если заставить радиатор мебелью и зашторить, то КПД заметно снизится. Достаточно придерживаться расстояния в 0,5 м.
Если выбор останавливается на недорогом игольчатом ТЭНе, то важно исключать скопление пыли. А также необходимо следить за относительной влажностью, так как открытая нить накаливания способствует высушиванию воздуха. Трубчатый элемент не всегда достаточно защищен от влаги, чтобы обогревать кухню или сантехническое помещение.
Что такое ТЭН для водонагревателя, для чего нужно следить за его состоянием
На чтение: 3 минуты Нет времени?
Водонагреватели сейчас стоят во многих квартирах, и владельцы сталкиваются с вопросом, что такое ТЭН для водонагревателя, для чего нужно за ним следить. Это серьёзная тема, которую следует изучить, чтобы ваш прибор бесперебойно подавал горячую воду. Обзор все необходимой информации – в этом материале от редакции HouseChief.
Водогрейка – незаменимая вещь в доме и квартире
Не секрет, что централизованная подача воды имеет свои недостатки. Горячую воду отключают часто и всегда не вовремя. Быть независимыми от коммунальщиков могут разве что счастливые обладатели водогреек. Именно поэтому спрос на такое оборудование стабильный, а выбор приборов довольно широк. В продаже появились даже устройства, имеющие встроенные аккумуляторные батареи, которые не подведут вас, если, кроме горячей воды, отключится ещё и электроэнергия.
Что такое ТЭН для водонагревателя, для чего нужно это знать
Сердце водогрейки – нагревательный элемент, который и называют ТЭН. Это аббревиатура, которая обозначает трубчатый электрический нагреватель.
Оболочка не даёт проволоке непосредственно контактировать с водой, но сама по себе нагревается и повышает температуру окружающей жидкости. По сути – это тот самый пресловутый кипятильник, который ещё наши бабушки использовали для нагрева воды.
Оболочка ТЭН обычно делается из нержавеющей стали или медного сплава. Эти два варианта хорошо и долго контактируют с водой, не образуя коррозии
ФОТО: dekormyhome.ru
Даже при максимальном уровне защиты, конструкция потенциально опасна, так как здесь в непосредственной близости находятся электрический ток и идеальный его проводник – вода. Именно поэтому контроль состояния этого нагревательного элемента – жизненно важный вопрос.
Виды ТЭН, чем они различаются
Нагревательные элементы бывают разными. Если встаёт вопрос об их плановой замене, важно сделать правильный выбор.
ТЭН бывают закрытыми (сухими) и открытыми (мокрыми).
Мокрые ТЭН и их особенности
Мокрые нагреватели находятся в непосредственном контакте с жидкостью в бачке и внешне похожи на те спирали, что мы чаще всего видим в электрических чайниках. При неисправности такой запчасти заменить её не сложно.
К сведению! Внутри оболочки-трубки, кроме металлической спирали, находится песок или оксид магния, они выполняют задачу проводника тепла к оболочке от нихромовой проволоки, которая нагревается от прохождения тока.
Мокрые ТЭН имеют разный принцип крепления: фланцевый или гаечный. Фланцевые, в свою очередь, делятся на штамповку и литьё. Не у всех деталей есть анодное гнездо, обратите на это внимание. Чаще всего его нет у деталей с гаечным креплением.
Различаются нагревательные элементы и своей формой. Они могут иметь разные изгибы
ФОТО: st15.stpulscen.ru
Открытые элементы мокрого типа хороши тем, что очень быстро нагревают воду. Сами детали стоят сравнительно недорого, так что их замена не нанесёт ущерба вашему семейному бюджету. Чтобы дополнительно защитить нагревательный элемент от коррозии, производители часто покрывают его эмалью на стекловидной основе. Эта же эмаль и препятствует образованию слоя накипи.
Если говорить о недостатках открытых ТЭН, то они считаются менее безопасными, чем сухие и больше подвержены наросту накипи. Шуба из осадка не позволяет воде быстро нагреваться и, в результате, прибор начинает потреблять лишнюю электроэнергию.
Закрытые или сухие ТЭН
Этот тип нагревателя расположен внутри керамического сосуда и исключает непосредственный контакт с водой. Поэтому ТЭН и называется сухим. Сам сосуд изготавливается из стеатита или силиката на основе магния.
Такие нагревательные элементы считаются самыми безопасными, так как не провоцируют короткого замыкания
ФОТО: i6.photo.2gis.com
Они очень просто заменяются и работают длительное время, экономично расходуя электроэнергию и не образуя на поверхности шубу накипи. И что немаловажно – такие детали ремонтопригодны.
Но есть у сухих ТЭН и свои недостатки. Главный из них – они не универсальны. Под каждую конкретную модель водогрейки подходит только фирменный ТЭН.
Как контролировать состояние ТЭН
Чтобы своевременно контролировать состояние вашей водогрейки, нужно придерживаться таких рекомендаций:
Если у вас появились подозрения, пригласите специалиста или попробуйте самостоятельно определить возможную неисправность.
Наличие шубы накипи свидетельствует о необходимости ремонта
ФОТО: dzagigrow.ru
Вообще производители советуют менять анод в ТЭН каждые 12 месяцев. Если накипи нет, довольно трудно визуально определить наличие неисправности. Для этого потребуется специальный прибор – тестер.
Основные сведения о процедуре замены ТЭН
Любые манипуляции с водонагревательным прибором производят только при полном отключении его от источника питания. Перед заменой из бака обязательно сливают воду. Саму водогрейку снимают с крепежа не стене и ставят на стол или на пол, чтобы было удобно работать.
У бойлера откручивают основную нижнюю планку для получения доступа к ТЭН. Чтобы не ошибиться при монтаже новой детали, лучше сделать пару фотоснимков того, как была расположена старая.
После необходимо отключить провода, идущие к нагревательному элементу и извлечь его из бака.
Совет! Не всегда деталь нужно менять, иногда для восстановления её свойств достаточно просто счистить накипь.
Процедура замены нагревательного элемента в этом небольшом видеокурсе: